Vader, Kinderoncoloog en drie Twentse wetenschappers slaan de handen ineen!
Geschreven door Rense Kuipers
Een behandeling vinden voor een ziekte met nul kans op overleving. Op die missie hebben UT-wetenschappers Loes Segerink, Andries van der Meer en Kerensa Broersen zich gestort, samen met kinderoncoloog Dannis van Vuurden en de Tobias Sybesma Foundation. Met behulp van organ-on-a-chip-technologie willen ze het onvermijdelijke voor hersenstamkankerpatiënten proberen te voorkomen.
DIPG is een zeldzame vorm van hersenkanker. Tien kinderen en tien volwassenen in Nederland krijgen jaarlijks de diagnose. Tobias Sybesma was in 2017 een van hen. Al snel kwam de familie Sybesma in contact met kinderoncoloog Dannis van Vuurden, toen werkzaam bij het VUmc, die een plek had in een behandelstudie. ‘Bij DIPG zit de tumor in de zogeheten pons, de brug tussen de hersenen en het ruggenmerg die onder andere de hartslag, ademhaling en slikfuncties aanstuurt’, legt hij uit. ‘De tumor is diffuus en daardoor dusdanig vervlochten met de hersenstam dat het totaal niet operabel is. Het enige wat we hebben is medicatie – bestraling. Dat kan de groei van de tumorcellen tijdelijk tot stilstand brengen, totdat uiteindelijk het onvermijdelijke gebeurt.’
Oranje vloeren en een barrière
Zo ontstond in november 2019 een bijzondere driehoekssamenwerking: de vader die zijn zoontje verloor aan de ziekte, kinderoncoloog Van Vuurden die dagelijks aan het ziekenhuisbed staat en de drie Twentse wetenschappers. Hun gezamenlijke doel sindsdien: die onbehandelbare ziekte behandelbaar proberen te maken. Hoe moeizaam de weg daarnaartoe is, vertellen ze in het Prinses Máxima Centrum in Utrecht, het grootste kinderkankercentrum van Europa en de plek waar Van Vuurden inmiddels al enkele jaren werkzaam is. Een lichte plek met feloranje vloeren, waar je omgeven bent door teddyberen en kleurplaten. En een plek waar een lach en een traan nooit ver van elkaar verwijderd zijn.
Patiënt op een chip
De UT-onderzoekers zoeken de mogelijke oplossing in het gebruik van organ-on-a-chip-technologie. ‘De eerdere methode was dat je een plaat had met gaatjes erin, met daarin tumorcellen. Door er vervolgens een bepaalde concentratie van een medicijn in te doen, kon je kijken of de tumorcellen zouden doodgaan’, schetst Broersen. Hoe anders werkt het met organs-on-chips. ‘De hersenen werken veel dynamischer dan een plaat met gaatjes erin. Die werking kunnen we wel goed in een microfluïdische omgeving nabootsen. Zo bouwen we met behulp van stamcellen mini-breinen en mini-tumoren, waarmee we de daadwerkelijke situatie zo dicht mogelijk kunnen benaderen. Die stamcellen kunnen we zelfs uit de urine van de patiënten halen, volledig non-invasief dus.’ Het is een benadering die Van Vuurden toejuicht. ‘De oude methode, die plaat met gaatjes, heeft zijn waarde. Maar ik dacht ook: er moet iets beters zijn. Er zat een te grote kloof tussen zo’n proefopstelling en een patiënt in bed een paar deuren verderop. Met de organs-on-chips kunnen we de realiteit veel beter benaderen; een medicijn moet niet alleen effectief zijn tegen een tumor, het moet ook de omliggende gezonde cellen buiten schot houden, de zogeheten therapeutische index. Daarin helpt het ontzettend dat we nu als het ware een patiënt op een chip hebben.’
De onderzoekers kregen de hulp van promovendus Job Komen. ‘Hij ontwikkelde zogeheten farmacokinetische modellen, om in de chips na te bootsen hoe verschillende soorten medicatie voorbij de bloed-hersenbarrière kan komen en een tumorcel kan doden’, legt Van der Meer uit. En de eerste resultaten bleken veelbelovend. ‘Zelfs de enorm lage medicijnconcentraties die in de menselijke hersenen terecht kunnen komen, bleken soms genoeg om bepaalde DIPG-tumorcellen in de chips te doden. Die observatie geeft ons vertrouwen in de mogelijke werkzaamheid van zo’n stof in de patiënt.’ Bouwend op dit eerste succes willen de onderzoekers de technologie nu verder ontwikkelen: ‘Dat is nog een extra voordeel van deze methodiek met de microfluïdische chips: je kan gigantisch opschalen in je testcapaciteit. Zo kunnen we ineens duizend verschillende behandelingen testen.’